Hoe zorgt een klein olieschot voor een revolutie in het 3D-printen van titanium?

Het olie-kerende en lek-bestendige kleine onderdeel dat wordt gebruikt in hoogwaardige- raffinage- en energieapparatuur is een miniatuur afdichtingsonderdeel dat thermokoppeldraden beschermt. De kernfunctie ervan is het blokkeren van de capillaire penetratie van olie langs draden en het voorkomen van vervuiling door olievlekken die meet- en controle-instrumenten beschadigen. De adoptie van vorming in één- stap viaGr5 titaniumlegering 3D-printenheeft de productiemethoden voor dergelijke precisieafdichtingscomponenten volledig gerevolutioneerd.

 

 

 

Olie-kerende en lekkage-bestendige constructies moeten een volledig dichte structuur hebben, vrij van gaten voor olie-insijpeling. Hun speciale, volledig omwikkelde geometrie vormt een onoverkomelijke uitdaging voor traditionele snijprocessen.

 

Conventioneel snijden van titaniumlegeringen kan geen ingewikkelde interne holtes van onderdelen bewerken. Componenten moeten in meerdere segmenten worden gesplitst voor afzonderlijke bewerking voordat ze worden verlijmd en gemonteerd, en de gesplitste verbindingen zijn gevoelig voor het kruipen van olie en lekkage. Er zijn aanvullende complexe procedures nodig om de afdichtingsprestaties te verbeteren, wat leidt tot lange verwerkingstijden.

 

De Gr5-titaanlegering is notoir moeilijk te snijden en genereert enorm materiaalverspilling. Gecombineerd met gesegmenteerde productie resulteert dit in hoge productiekosten en lange levertijden. De industrie is er lange tijd niet in geslaagd een evenwicht te vinden tussen drie cruciale factoren: afdichtingsprestaties, productie-efficiëntie en productiekosten.

 

 

1. Kernoplossing

Deze oplossing maakt gebruik van een Gr5-titaanlegering in combinatie met draadlaser Directed Energy Deposition (DED)-technologie om geïntegreerde olie{1}}retentie- en lekkage--bestendige componenten te vervaardigen voor raffinageapparatuur, waardoor lekkageproblemen die voortkomen uit traditionele lasprocessen fundamenteel worden geëlimineerd. De Gr5-titaniumlegering heeft een laag gewicht, hoge treksterkte, uitstekende weerstand tegen olie- en gascorrosie en weerstand tegen veroudering bij hoge- temperaturen. Het is bestand tegen de barre bedrijfsomgevingen met hoge- temperaturen en olie-corrosie van raffinaderijen om een ​​stabiele werking van de apparatuur op lange- termijn te garanderen.

 

2. Procesvergelijking

Op draad-gebaseerde DED-technologie biedt opvallende voordelen ten opzichte van conventioneel Powder Bed Fusion (PBF) 3D-printen: PBF wordt beperkt door limieten voor de componentgrootte, heeft te kampen met ernstige verspilling van titaniumpoeder en brengt hoge kosten met zich mee. DED gebruikt daarentegen titaniumdraad als grondstof en bouwt onderdelen laag voor laag op via lasersmeltafzetting, waardoor een materiaalgebruik van bijna 100% wordt bereikt. Afgewerkte onderdelen hoeven slechts eenvoudig te worden gepolijst om aan de afdichtingsnormen te voldoen. Bovendien ondersteunt DED de productie van componenten op grote- schaal en lokale reparatie van onderdelen, waardoor het geschikt is voor het renoveren van apparatuur en snelle massaproductie van op maat gemaakte onderdelen.

 

3. Voordelen vormen

Het DED-proces zorgt voor een metallurgische verbinding tussen elke bedrukte laag, waardoor componenten vrij zijn van delaminatie of montagegaten. Het maakt het in één-stap vormen van complexe gebogen oppervlakken mogelijk en ingebouwde-interne structuren met een dichte interne microstructuur, waardoor lekkage bij de bron wordt geëlimineerd. Deze technologie consolideert meerdere afzonderlijke productiestappen in één enkel vormingsproces, waardoor de productieworkflows drastisch worden gestroomlijnd en tegelijkertijd de afdichtingsprestaties en productie-efficiëntie worden verbeterd.

 

 

1. Geverifieerde kernvoordelen

Industriële tests uitgevoerd door Meltio hebben de opmerkelijke economische voordelen van de geïntegreerde DED-vormoplossing voor onderdelen van titaniumlegeringen aangetoond: de kosten van afzonderlijke componenten dalen met 42% en de doorlooptijden van de productie worden met 90% verkort.

 

2. Mechanismen voor kosten- en efficiëntieoptimalisatie

Grondstoffen van titaniumdraad genereren vrijwel geen afval, waardoor verliezen als gevolg van titaniumblanks tijdens het snijden worden geëlimineerd.

Het proces elimineert snij-, montage-, lijmafdichtings- en andere procedures, waardoor de uitgaven aan snijgereedschappen, arbeid, gereedschap en armaturen worden verlaagd.

De productiedoorlooptijden worden teruggebracht van meer dan tien dagen naar één dag, waardoor snelle levering van kleine- batchreserveonderdelen en noodvervangingscomponenten mogelijk wordt, waardoor economische verliezen als gevolg van uitval van apparatuur worden beperkt.

 

3. Toepassingswaarde op lange- termijn

Integraal gevormde structuren zonder montagegaten verbeteren de operationele stabiliteit, verlagen het risico op lekkagefouten, verlengen de levensduur van op elkaar afgestemde meetinstrumenten en verlagen de totale onderhoudskosten gedurende de levensduur van de apparatuur.

 

 

1. Revolutionaire proceslogica

De procesupgrade van dit kleine olieschot dient als een typisch voorbeeld van hoe 3D-printen met metaal de productieparadigma's voor hoogwaardige componenten hervormt. 3D-printen is ontwerp-gestuurd en niet beperkt door beperkingen op het gebied van machinale bewerking en assemblage, waardoor aangepaste optimalisatie van de oliebestendigheid van componenten, afdichtingsprestaties en lichtgewicht structuren mogelijk is.

 

2. Brede toepassingsscenario's voor de technologie

Draadlaser DED titaniumlegeringstechnologie biedt veelzijdige toepassingsscenario's, waaronder massaproductie, het vormen van grote- onderdelen en het repareren van componenten. Het is toepasbaar in de lucht- en ruimtevaart-, energie-, chemische, hydraulische en andere industrieën, en is vooral ideaal voor het nauwkeurig afdichten van kritische onderdelen zoals olieschotten.

 

3. Industriële implementatiewaarde

Draad-gebaseerd DED 3D-printen maakt geïntegreerde productie van dichte afdichtingscomponenten mogelijk, wat een aanzienlijke kostenbesparing, efficiëntieverbetering en kortere leveringscycli oplevert. Naarmate de technologie verder rijpt, kan additieve productie van Gr5-titaniumlegeringen iteratieve upgrades voor een breed scala aan componenten stimuleren, waardoor hoogwaardige apparatuur wordt ondersteund bij het bereiken van hogere kwaliteit, lagere kosten en grotere operationele efficiëntie.

 

 

Ruihang levert als directe fabrikant van titaniumproducten optimale Gade5-producten van titaniumlegering voor 3D-printen. Neem gerust contact met ons op via e-mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com